广州致远电子有限公司
Modbus RS-485应用层协议
电能质量监测终端
修订历史
目录
1. 基本概述 (1)
2. 帧格式 (2)
3. 地址 (3)
4. 功能码 (4)
5. 功能码描述 (5)
5.1（0x03）读系统参数 (5)
5.1.1请求 (5)
5.1.2响应 (6)
5.1.3交互流程 (6)
5.2（0x04）读实时数据 (7)
5.2.1请求 (7)
5.2.2响应 (9)
5.2.3交互流程 (10)
6. 数据校验 (11)
1. 基本概述
本协议定义了电能质量监测系统中设备与后台软件的通讯规则，遵循标准Modbus通信接口，并针对电能质量数据的特点对通信规则进行了重新定义。
●协议Modbus基于RS-485硬件接口，是一个主从格式的总线协议，一个总线上最
多可以挂接254个设备，只允许一个主站，其余253个站点是从站。E2000设备在
该总线上作为从站。
●所有会话逻辑采用“主站请求→从站回应”的逻辑方式。
●在通信过程中采用大端模式传输数据。
●本协议采用RTU模式，并根据电能质量数据的特点在标准的Modbus上作了调整，
重新定义了请求的数据个数和帧边界。
本协议对于串口通信相关参数的设定如下：
●数据位：8位
●停止位：1位
●校验方式：无奇偶校验
2. 帧格式
表2.1 帧内容解释表
3. 地址
地址指主站发送数据到从站时地址域为：0x01~0xF7，0x00为总线广播地址。
4. 功能码
5. 功能码描述
5.1 （0x03）读系统参数
通过该命令获取系统参数的信息。
5.1.1 请求
以下为请求的各数据项列表参数，每一个数据项占用2个寄存器，4个字节。
各数据项对应协议命令的寄存器地址如下表：
表5.1 数据项列表
注：
接线方式各值含义：50表示三相四线星形接法、33表示三相三线星形接法、35表示三相三相三角形接法。
5.1.2 响应
应答数据长度= 2*寄存器个数。
5.1.3 交互流程
图5.1 读保持寄存器流程
5.2 （0x04）读实时数据
5.2.1 请求
每2个寄存器表示一个电能质量项的数据，第n个电能质量项的数据起始地址为0x0000+2*n，共2776项数据，如下表5.2所示。综合Modbus协议中读输入寄存器的状态图和电能质量数据项的特点，我们可以得出读取电能质量实时数据的状态图如下图，因为每个数据项的数据需2个寄存器表示，Modbus协议规定该命令寄存器个数最大值为125，因此读取实时数据时，寄存器的最大个数为125/2取整为62，并且寄存的个数必须能被2整除。
各数据项对应协议命令的寄存器地址如下表：
表5.2 数据项列表
例如：第5个数据项是B相线电压有效值，其起始地址为：8（0x0008）。
注：需量时间数据结构为1900年1月1号0时0分0秒以来的秒数（UINT型）。
5.2.2 响应
例如：请求读输入第5个电能质量数据项B项电流的值，即获取第9、10寄存器的实例。B项电流的值为12.345，对应的内存内容为：0x1F854541，按照Modbus协议以大端模式编码数据
5.2.3 交互流程
数据通信状态图如所示。
图5.2 读实时数据状态图
6. 数据校验
数据传输过程依赖于传输模式，两种校验模式都使用：RTU或ASCII，该协议默认采用RTU模式。在RTU模式，包含一个对全部报文内容执行的，基于循环冗余校验(CRC - Cyclical RedundancyChecking) 算法的错误检验域。CRC 域检验整个报文的内容。不管报文有无奇偶校验，均执行此检验。